一文看懂2022年半導體foundry廠發展現狀
2022-06-29 15:55:44
半導體有條相對較長的產業鏈，上游對下游的響應速度會相對較慢。作為半導體行業的偏上游，半導體制造由于此前下游應用端大規模缺芯的影響，即便當前部分更下游的市場需求走向飽和，其整體走勢仍然相當好。
更上游，SEMI在最新一季World Fab Forecast報告中給出數據，fab前端制造設備設施2022年的投入預計會達到1090億美元，成就新的歷史記錄，也是首次突破1000億美元。2022該值同比增幅達到了20%，雖然20%這個值相較于2021年同比42%的增幅略有不及，但如果這一預測正確，那么2022年將成為連續3年的持續高速增長。
SEMI總裁兼CEO Ajit Manocha表示：“這一歷史記錄為當前前所未有的持續行業增長寫下了驚嘆號?！北砻?090億這個預期投入的量級還是相當驚人。我們結合SEMI、Gartner、Counterpoint Research這幾家機構最近公布的數據，來看看半導體制造（包括下屬foundry）市場當前的發展情況。這對于我們理解整個行業未來的走勢會有幫助。
制造設備投入還在漲，臺灣仍居首
還是從半導體制造設備的角度，SEMI的這份報告里提到，今年全球fab裝備設施（equipment）擴容8%——相對而言去年的增長率為7%。SEMI認為fab設備市場容量增長還會延續到2023年，預期明年的漲幅在6%左右。
而歷史上，上一次出現同比8%的增幅是在2010年——當時晶圓月產能達到了1600萬片（等效200mm晶圓）；預計2023年的這一值會達到2900萬片/月。2022年的半導體制造設備花銷里，85%都來自于158家fab廠和產線的產能增長。
從地域來看，中國臺灣仍將成為今年fab制造設備開銷的首席，這方面的投入會達到340億美元，同比增長52%；隨后是韓國，增長7%，具體值為255億美元；排位第三的中國大陸市場，在SEMI看來，今年在fab設備上的投入金額會有14%的滑坡，來到170億美元——這與去年高增長后的回落有很大關系。
與此同時歐洲/中東市場的投入會達到創紀錄的93億美元，增長率176%。美洲2022、2023年這兩年的fab設備投入分別會有13%和19%的同比增長，2023年大約也能達到93億美元。SEMI認為2023年中國臺灣、韓國和東南亞在這方面都將有比較喜人的漲勢。
從foundry廠Top 10來看
不同地域在制造設備方面的投入其實是完全可預期的。Gartner前不久發布的半導體行業報告中，給出了2021年營收排名前10的foundry廠——雖然并非半導體制造全域，卻也能反映半導體制造行業的現狀。
營收排名前10的foundry廠包括有臺積電、三星、聯電（UMC）、GlobalFoundries、中芯國際（SMIC）、力積電（PSMC）、上海華虹宏力、世界先進（VIS）、高塔半導體（Tower Semiconductor）、上海華力（HLMC）。中國臺灣、中國大陸和韓國顯然是其中主力。
這些foundry廠2021年的營收，即便是增速最慢的高塔半導體，增幅也有19%；像中芯國際、GlobalFoundries這類市場參與者的營收增長幅度甚至來到了35%以上；營收增速最快的3家是三星Foundry 、力積電、上海華虹宏力，增幅分別為66%、74%、70%。
Gartner提到，三星Foundry的主要增長點來自于高通5G芯片、英偉達GPU、谷歌TPU制造，以及去年非常熱的礦機市場對礦卡的夸張需求。而力積電的業務增長則來自DDI芯片，及其部分特色工藝。上海華虹宏力去年的高速增長與其無錫工廠產能開出、整體產能大幅增加有很大關系。Gartner也特別提到了中芯國際的14nm工藝產能增加，成為支撐營收增長的重要因素。
當然在營收絕對值上，還沒有一家foundry廠能與臺積電相提并論。這家公司去年的營收超過500億美元，而Top 10的另外9個，沒有一家超過了100億美元的。從總體上來看，2021年foundry廠總營收1002億美元，平均增幅31.3%；在基數上貢獻最多的還是臺積電。
Counterpoint Research最近剛剛給出了2022Q1的foundry廠營收占比數據，如上圖所示。整體情況和去年是基本類似的。臺積電今年Q1財報提到其營收驅動力來自HPC，包括蘋果、AMD、英偉達等客戶；以及如此前我們報道的，HPC已經超過智能手機業務，成為臺積電目前最賺錢的應用方向。
尤為值得一提的是，foundry廠的全線看漲與晶圓ASP（average selling price）上漲有很大的關系。畢竟在市場缺芯大環境下，foundry廠漲價相當稀松平常。很多企業在這波浪潮下獲得了業績的大幅增長，其中比較具有代表性的如力積電——對市場的把握還是相當到位。
上面這張圖是近10年，兩種不同工藝（及其對應的8寸與12寸晶圓）的價格走勢情況。0.18μm與28nm也都是出貨量較大的工藝。如其中的0.18μm工藝的8寸晶圓，價格低點主要出現在2019年——這是半導體行業整體衰退的一年，晶圓價格跌破500美元。去年其價格已反彈至接近或超過800美元。28nm的12寸晶圓價格走勢也相對類似，這樣的成熟工藝價格也在一段時間內面臨如此漲勢。
foundry廠下游客戶，也就是芯片設計企業，在缺芯潮期間也不得不接受晶圓漲價的現實——而且因為害怕價格持續躥升，為保產能還會與foundry廠簽訂一些長期協議。如此前我們報道的，半導體行業的全局結構性缺芯預期很快就要結束，雖然部分領域還將持續缺芯；而半導體長產業鏈的特性，令上游foundry廠仍在嘗試抓住這波行情最后的機會。
不同工藝的增長情況
從Counterpoint Research公布的數據來看，2022 Q1占到foundry廠最大營收比例的工藝是7nm/6nm，占比為18%。這個工藝下的主要芯片類型包括智能手機AP/SoC，平板APU，GPU和CPU。16/14/12nm則成為營收第二多的工藝（將這些工藝放在一起是因為它們同屬于一個工藝家族），主要營收來源是智能手機射頻IC/4G SoC，可穿戴設備的處理器、SSD控制器、PC相關的部分IC。
Gartner前不久還給出了2021年不同工藝的營收增幅。其中營收增長最快的毫無疑問是5nm工藝，2021年5nm工藝帶來的市場價值相比2020年增長了198%——畢竟這是旗艦手機AP/SoC芯片的主力，還有蘋果Mac芯片這樣的應用。Gartner的數據也顯示，目前7nm是所有工藝里營收占比最大的——去年起營收同比增長速度也達到了17%。
2021年價格增長比較快的，包括了不少成熟和傳統工藝。比如說28nm、65nm，畢竟MCU等芯片的產品需求量也非常大。65nm工藝2021年的營收相比2020年增長了多達48%——從中實則也能看出市場需求情況。
不同工藝的營收取決于foundry廠對其投資力度。Gartner認為28nm工藝當前的投資規模較大，未來幾年內28nm供貨能力將大幅增加。其中包括中芯國際在北京、上海、深圳都有28nm工廠的建設計劃。上面這張圖能夠從中部分窺見當前foundry廠的工藝投資偏向性，從中了解可能的缺貨或供過于求市場走向。年底再來看不同工藝的營收情況，多少也能發現不同應用市場的半導體產品供貨是否趨于飽和。
作為強周期產業，半導體行業原本就在供和需的不同配比間發生著各種傾斜，除非技術革新到頭，否則行業的上漲與下行都反復呈現出周期性變化。上游的半導體制造對市場的反應相對更為緩慢。以當前不少芯片類別走向需求飽和，2023-2024再來觀察半導體制造市場的發展情況應當會有一番不同的光景。
來源：國際電子商情微信公眾號
